[发明专利]一种泡沫金属翅片及具有该翅片的多孔扁管微通道换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种热交换或传热设备及其零部件，更具体的说，是涉及有增加传热面积结构的热交换或传热设备及其零部件。

背景技术

微通道换热器起初是在电子发热元件及小型燃气轮机中应用较多，现已扩展到汽车空调、中央空调和家用空调领域，其应用前景广阔。微通道换热器应用于空调中具有以下优势：传热效率高；可使空调的体积缩小，重量减轻；不使用价格昂贵、资源短缺的铜材；可减少制冷剂的充灌量等。

但是现有微通道换热器的翅片多铝制薄片，易折弯，并通常制成百叶打孔形式以增加管外换热面积，然而平面上增加管外侧换热面积总是有限的。特别是对于微通道换热器，由于其管径较小，导致管外面积所能增加的翅片面积非常有限。

因此，如何提高微通道换热器的换热性能，已成为当前微通道换热器研究的热点。

发明内容

本发明要解决的是现有微通道换热器的换热性能有待提高的技术问题，提供了一种泡沫金属翅片及具有该翅片的微通道换热器，通过新型的翅片形式，能够提高微通道换热器的换热效率及综合性能。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种泡沫金属翅片，设置于微通道换热器的相邻扁管之间，该翅片由泡沫金属制成的第一翅片和泡沫金属制成的第二翅片构成，所述第一翅片包括两个相互平行的薄层结构，两个所述薄层结构之间均布有间隔设置的第二翅片，所述第二翅片选自截面为等腰三角形的三棱柱体、截面为类等腰三角形且其腰为弧线的三棱柱体、截面为等腰梯形的四棱柱体、截面为类等腰梯形且其腰为弧线的四棱柱体其中的一种；

所有所述第二翅片的三棱柱体中等腰三角形或类等腰三角形的顶点均位于所述第一翅片两个薄层结构同一面的侧边之间，底边均位于所述第一翅片两个薄层结构另一面的侧边之间；四棱柱体中等腰梯形或类等腰梯形的较短底边均位于所述第一翅片两个薄层结构同一面的侧边之间，较长底边均位于所述第一翅片两个薄层结构另一面的侧边之间。

所述泡沫金属为泡沫铜、泡沫铝、泡沫铁或泡沫镍其中的一种。

所述泡沫金属的孔径为0.05~4mm。

所述第一翅片的薄层结构厚度为0.1~5mm。

所述第二翅片的三棱柱体或四棱柱体的柱体高度为5~20mm。

所述第二翅片的三棱柱体中等腰三角形或类等腰三角形的底边长度为0.5~2mm；所述第二翅片的四棱柱体中等腰梯形或类等腰梯形的较长底边长度为0.5~2mm。

所述第二翅片的三棱柱体中等腰三角形或类等腰三角形的顶点到底边的垂直距离为10~30mm；所述第二翅片的四棱柱体中等腰梯形或类等腰梯形的较短底边到较长底边的垂直距离为10~30mm。

相邻所述第二翅片的三棱柱体中等腰三角形或类等腰三角形、四棱柱体中等腰梯形或类等腰梯形的对称线之间的距离为1~2mm。

一种微通道换热器，包括多个扁管，相邻所述扁管之间设置有上述的泡沫金属翅片。

本发明的有益效果是：

泡沫金属由刚性骨架和内部通孔洞组成，具有优异的物理特性和良好的机械性能，其比重小、不易折弯、比表面积大、换热散热能力高。

本发明将泡沫金属应用于微通道换热器的翅片，流动的空气通过泡沫金属内部的通孔洞，可产生复杂的三维流动，使空气形成的温度场和流场分布更趋合理，增大空气侧的换热面积，提高翅片的换热系数及单位换热能力，从而有效提高微通道换热器换热效率及综合性能。

本发明同时将翅片设计成不同截面形式的凸棱形状并且间隔布置，可减小泡沫金属的流动阻力，进一步增大空气侧换热面积，而且在相邻扁管之间形成楔形的通道，由于通道中空气的流通面积由大到小，空气加速，可增强换热；第一翅片和第二翅片的相互使用有助于翅片的整体制作，并增强与扁管结合的牢固度。

附图说明

图1是本发明所提供的第二翅片的六种形式的形状示意图；

其中，(a)是截面为等腰三角形的三棱柱体；

(b)是截面为类等腰三角形且其腰为凹弧线的三棱柱体；

(c)是截面为类等腰三角形且其腰为凸弧线的三棱柱体；

(d)是截面为等腰梯形的四棱柱体；

(e)是截面为类等腰梯形且其腰为凹弧线的四棱柱体；

(f)是截面为类等腰梯形且其腰为凸弧线的四棱柱体；

图2是本发明所提供的微通道换热器的结构示意图；

图3是图2的B-B剖面图；

图4是图2中A部分的局部发大图；

图5是图4中G方向的侧视图；